[Network] OSI Layer 3(Network) - IP Fragmentation

1. MTU(Maximum Transmission Unit)와 IP 단편화

 IP 단편화(Fragmentation)에 대해 이야기 하기 전에 먼저 MTU에 대해 알아보자.

MTU란 한번에 전송 가능한 IP 패킷의 최대 크기를 의미한다. 여기서 패킷(Packet)은 L3의 PDU이다. 일반적인 MTU 크기는 1500byte이다. 만약 전송하고자 하는 패킷의 크기가 MTU보다 크다면 패킷은 MTU크기 이하로 나누어져 전송된 후 수신지에서 다시 재조합되는데, 이를 IP 단편화라고 한다.

 

 

2. IP 단편화를 피하는 방법, 경로 MTU

 IP 단편화가 많아져 데이터가 여러 패킷으로 쪼개진다면 자연스레 전송해야할 패킷의 헤더들이 많아지고, 이는 불필요한 트래픽 증가와 대역폭의 낭비로 이어질 수 있다. 또한 단편화된 패킷들을 합치는 과정에서 발행하는 부하도 성능 저하를 야기할 수 있다. 그러므로 IP 단편화는 최대한 줄이는게 좋다. 

 

 이러한 단편화를 줄이기 위해서는 'IP 단편화 없이 주고 받을 수 있는 최대 크기'만큼 전송해야 하는데, 이를 경로 MTU라고 한다. 또한 경로 MTU를 구하고 해당 크기만큼만 송수신하여  IP단편화를 회피하는 기술을 경로 MTU 발견(Path MTU Discovery)라고 한다. 요즘 네트워크는 대부분 이를 지원하고, 처리 가능한 경로 MTU도 대부분 균일하기 때문에 IP 단편화는 자주 수행되지 않는다.